陳如瓊 羅華玲
摘 要:對生物活性玻璃在軟組織修復的現(xiàn)狀與研究進展作出綜述,通過查閱大量的研究報道,對生物活性玻璃的機理和臨床應用開始闡述,針對不同劑型的開發(fā)現(xiàn)狀進行總結,最后綜合現(xiàn)有的研究方向和生物活性玻璃在軟組織修復的進一步應用和研究提出建議。
關鍵詞:生物活性;劑型;軟組織修復;促愈
生物活性玻璃(下文簡稱活性玻璃)是一種無機生物醫(yī)用活性材料,以SiO2、Na2O、CaO、P2O5為主要成分,活性玻璃不僅能與骨組織形成化學鍵合,與軟組織同樣具有生物結合能力,可促進皮膚再生和創(chuàng)面愈合,尤其適用于急慢性皮膚創(chuàng)面粘膜潰瘍、燒傷、糖尿病性皮膚潰瘍、燙傷等。
活性玻璃最初應用于軟組織,達到減少出血、滲液及促進創(chuàng)面愈合的目的,并依此推測活性玻璃通過主動誘導作用,促進上皮化和肉芽形成,抑制細菌繁殖促愈。在對其機理研究基礎上,研究人員相繼開發(fā)出凝膠、油紗、噴霧等劑型,從而擴大其臨床應用范圍。
1 劑型
1.1 粉末
活性玻璃粉末通過與傷口滲液接觸發(fā)生快速表面反應,對傷口的愈合和軟組織的修復作用明顯,臨床應用于軟組織潰瘍和慢性糜爛傷口具有顯著的治療作用。[1]
活性玻璃常通過高溫熔融法、低溫合成法和模板法等多種方式獲得,傳統(tǒng)熔融法在高溫條件下進行,以45S5(第一代)活性玻璃為代表,制品尺寸較大、材料結構與性質差異大、比表面積小、純度較低,不符合醫(yī)用材料的穩(wěn)定均一性要求。低溫合成法(即溶膠-凝膠法)反應條件溫和,具有納米級微孔、高化學純度和分子可設計性,適合制備超細粉體、薄膜、涂層、纖維等多種形式的溶膠-凝膠活性玻璃(SGBG),從而滿足不同部位的組織修復需要。低溫合成法較傳統(tǒng)方法獲得的活性玻璃在促進慢性創(chuàng)口方面具有更大的優(yōu)勢。[2]
將冷凍干燥法引入低溫合成法,使活性玻璃的團聚效應降低,從而制得粒徑細化、分散均一、比表面積和活性突出的納米活性玻璃(NBG)。
1.2 凝膠及軟膏
活性玻璃以活潑金屬氧化物為主要組分,水解后呈局部強堿性,若直接作用于傷口,使患者依從性降低。因此,通常將其負載于高分子有機凝膠等適宜基質中,如褐藻酸鈉、水溶性殼聚糖衍生物[3]、玻尿酸[4]、聚乙烯醇、凡士林等,通過親水性高分子材料形成的凝膠骨架或軟膏基質阻隔與水的反應,達到降低對傷口刺激、減少出血、滲液及促進創(chuàng)面愈合的目的,應用于急慢性皮膚創(chuàng)面粘膜潰瘍、燒傷、糖尿病性皮膚潰瘍等均有顯著療效。
鄧小菁將活性玻璃經APS硅烷偶聯(lián)劑改性后,分散于聚乙烯醇等水性凝膠中,得到皮膚創(chuàng)面修復敷料,適用于糖尿病大鼠創(chuàng)面的治療。[5]張宇彤等以無水無油的FAPG作為活性玻璃基質,同樣得到體感輕薄、性質穩(wěn)定的軟膏。[6]
另一方面,由于活性玻璃的粒徑為微米級或納米級,如軟組織創(chuàng)面修復添加的玻璃成分則不大于100 μm,此范圍內的活性玻璃顆粒具有良好的抑菌性能且不發(fā)生不適當?shù)拿庖邞?,但微小的粒徑也賦予了其難分散的特點,在藥劑的研究開發(fā)中,常以低毒性聚乙二醇為分散介質,克服團聚效應,實現(xiàn)活性玻璃在不同載體的負載。
目前,添加活性玻璃組分的凝膠和藥用軟膏代表藥物產品,如德莫林、肌膚生、特膚生、康倍等產品已在臨床上應用,具有高度的有效性和安全性。
1.3 薄膜
在軟組織的應用中,膜是軟組織修復中廣泛使用的劑型之一,常用的制膜技術手段包括低溫合成法、激光紡紗法[7]、靜電紡絲法等。經靜電紡絲工藝制得的纖維可達到納米級別,從而具有低毒性,高孔隙率、高透氣率,可阻止細菌入侵,從而為細胞和生長因子等提供愈合骨架,具有卓越的優(yōu)勢。將活性玻璃摻入電紡液紡制成膜,使納米粒子填充到高分子網絡中,提升電紡膜的力學性能、極性、細胞毒性和降解性都得到,從而協(xié)和助益實現(xiàn)加速愈合。[8]使活性玻璃混懸于溶液后,低溫交聯(lián)成四維疏松支架,可作為仿生皮膚應用于深度皮膚缺損和難愈皮膚潰瘍,具有較高的醫(yī)學開發(fā)價值。[9]
1.4 其它
活性玻璃具有較高的活性,附載于基礎材料上可增加產品的附加價值。如通過將紗布浸潤于活性玻璃與凡士林的混合熔融液,制得具有高度活性的油紗,可防止創(chuàng)面粘連、促進愈合傷口愈合。將活性玻璃粉末、乳液或其混懸液作為功能性成分,與適宜的拋射劑共同裝封于具有特制閥門系統(tǒng)的耐壓容器中,使用時借助拋射劑的壓力將內容物呈霧狀物噴出,及空間消毒的制劑,使得藥劑在傷口上的分布更為均勻,在噴至腔道粘膜、皮膚呼吸道等特殊部位給藥方面具有其他劑型不能比擬的優(yōu)勢。
由于活性玻璃具有可設計性,可在其組分中添加功能性分子,如鋰(Li+)具有參與血管生成的作用,添加并控釋Li+離子的活性玻璃(BGS)或可實現(xiàn)高度血管化的組織再生和修復。
2 小結與展望
活性玻璃作為活性物質,在誘導成骨和軟組織修復方面表現(xiàn)優(yōu)異,具有較高的市場研究價值。本文通過對不同劑型的活性玻璃在軟組織修復方面的應用現(xiàn)狀進行概括和展望,使研究人員形成系統(tǒng)性的概念,從而促進活性玻璃在軟組織修復領域的發(fā)展。
參考文獻:
[1]鐘吉品,常江.生物活性玻璃在制備治療潰瘍及糜爛性傷口敷料中的應用.
[2]張娟娟.新型生物活性玻璃的制備及其修復糖尿病大鼠難愈創(chuàng)面的研究[D].華南理工大學,2010.
[3]孫先昌,陳振華,竇源東,等.一種生物活性玻璃/羧甲基殼聚糖創(chuàng)面修復凝膠及其制備方法.
[4]胡安根.生物活性玻璃和透明質酸鈉結合修復材料治療燒傷創(chuàng)面臨床分析[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2013,9(9).
[5]鄧小菁.改性生物活性玻璃復合水凝膠敷料的制備及性能研究[D].華南理工大學,2012.
[6]張宇彤,劉佳,耿紅健,等.生物活性玻璃混懸型軟膏劑的制備[J].沈陽藥科大學學報,2015(9):669-674.
[7]生物活性玻璃納米纖維研制成功[J].光機電信息,2010(2):40-41.
[8]馬偉賓.載生物活性玻璃仿生納米纖維薄膜制備及促進創(chuàng)面愈合研究[D].浙江大學,2015.
[9]李丹榮.一種負載生物活性玻璃微粒皮膚再生材料的制備方法.